针对煤矿井下飞行机器人自主导航、数学模型不完善与实验数据缺失问题,研究人员建立了煤矿井下飞行机器人运动力学模型、传感器观测状态估计模型、仿真系统。具体而言,研究首先自定义了煤矿井下导航坐标系,在简化后的微分平坦状态空间,构建了线运动与角运动的运动力学模型。为了进一步提升模型的精度和实用性,研究团队选用了三维激光雷达、惯性测量单元(IMU)、相机传感器,并分别为这些传感器建立了观测模型。这些观测模型在特殊欧式群SE(3)空间内,基于优化理论构建了传感器观测状态估计模型。最终,研究团队搭建了仿真系统,模拟了煤矿井下工作面场景,对上述建立的运动力学模型和传感器观测状态估计模型进行了仿真实验,验证了模型的可行性和有效性

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  1. 机器人动力学 - 该文档详细介绍了机器人动力学的基本原理和应用案例。

  2. 多运动模式机器人动力学建模及仿真 - 档涵盖了多种运动模式下的机器人动力学建模方法和仿真技术。

  3. 煤矿救援机器人的多体动力学 - 针对煤矿救援环境中的特殊需求,档提供了多体动力学的建模与仿真研究。